Cơ chế hình thành – hệ thống dầu khí bồn trũng cửu long và nam côn sơn

Cơ chế hình thành – hệ thống dầu khí bồn trũng cửu long và nam côn sơn Cơ chế hình thành – hệ thống dầu khí bồn trũng cửu long và nam côn sơn Cơ chế hình thành – hệ thống dầu khí bồn trũng cửu long và nam côn sơn Cơ chế hình thành – hệ thống dầu khí bồn trũng cửu long và nam côn sơn Cơ chế hình thành – hệ thống dầu khí bồn trũng cửu long và nam côn sơn Cơ chế hình thành – hệ thống dầu khí bồn trũng cửu long và nam côn sơn Cơ chế hình thành – hệ thống dầu khí bồn trũng cửu long và nam côn sơn

LỜI CẢM ƠN

xin chân thành cảm ơn các bạn Khoá 2003 giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện

đề tài

Mặc dù cố gắng thực hiện đề tài này nhưng do hạn chế về tài liệu tham khảo, kiến thức còn chưa nhiều và thời gian thực hiện quá ngắn nên đề tài khoá luận này không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được sự góp ý nhiệt tình của bạn bè và thầy cô trong Khoa

TP Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2007

SVTH: Huỳnh Ngọc Lam Hằng

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam chỉ mới được thành lập nhưng đã khẳng định

được vị thế của mình trong nền kinh tế quốc dân và trong cộng đồng các nước sản xuất dầu khí trên thế giới Cho đến nay, Việt Nam khai thác hơn 130 triệu tấn dầu thô và 8.5 tỷ m3 khí đồng hành

Hiện nay, chúng ta đang đẩy nhanh quá trình tìm kiếm – thăm dò dầu khí trên khắp

lãnh thổ Việt Nam Tiềm năng dầu khí của Việt Nam được tập trung nhiều nhất là trên thềm lục địa miền Nam Việt Nam, đặc biệt là bồn trũng Cửu Long và Nam Côn Sơn

Để quá trình tìm kiếm – thăm dò dầu khí được thuận lợi hơn, chúng ta cần nghiên

cứu kỹ về hệ thống dầu khí của 2 bồn này

Trên tinh thần nghiên cứu, tìm hiểu và tổng hợp các tài liệu về các vấn đề nêu trên,

được sự cho phép của Khoa Điạ Chất trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên cùng sự hướng dẫn trực tiếp của Thạc Sỹ Phạm Tuấn Long tôi đã thực hiện khoá luận tốt

nghiệp với đề tài :”CCCơ chế hình thành – Hệ thống dầu khí bồn trũng Cửu Long và

Nam Cơn Sơn”

đó phần nào lý giải được sự khác biệt giữa chúng

CHƯƠNG I : ĐẶC ĐIỂM KIẾN TẠO CHUNG

I SƠ LƯỢC VỀ KIẾN TẠO KHU VỰC ĐÔNG NAM Á VÀ THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM

- Theo Phan Trung Điền, Phạm Văn Tiềm và Ngô Thường San (Hội nghị KHCN

2000 “Nghành dầu khí Việt Nam trước thềm thế kỉ 21):

- Khu vực Đông Nam Á nằm ở nơi giao nhau của các mảng châu Âu, Ấn độ và Thái Bình Dương được trải qua các thời kỳ nâng lên từ giữa Mezozoi Lịch sử phát triển địa chất của nó từ thời gian đó liên quan chủ yếu đến các chuyển động từ hướng Bắc của mảng Ấn độ và sự va chạm với lục địa châu Âu vào thời kì Mezozoi muộn và Kainozoi sớm mà kết quả là hình thành dãy Hymalaya (Johnson et al 1976)

- Sự chuyển động tiếp theo các mảng kiến tạo lớn tạo thành các đứt gãy trượt ngang (đứt gãy biến dạng) ở khắp nơi trong vòng vào thời kì Kainozoi (Tappoinier & Molnar 1977, Tappoinier et al 1982) và biển Nam Trung Hoa có thể liên quan đến pha kiến tạo này

- Cơ chế trượt ngang cà nát hoạt động trong vùng từ thời kì Paleogen và Neogen sớm và nhiều bể trầm tích kín đã hình thành liên quan đến hệ thống đứt gãy này

- Những va chạm giữa các mảng gây nên những chuyển động kiến tạo lớn Mezozoi – Kainozoi trong mảng Kontum – Bornneo được ghi nhận vào cuối Trias (Indosini); vào Jura (Malaysisa); cuối Kreta (Sumatra); cuối Eocen giữa; cuối Oligocen; Miocen giữa

Tóm lại:

Quá trình phát triển Đông Nam Á có thể chia thành 4 giai đoạn chính:

+ Giai đoạn va mảng Ấn – Úc vào mảng Âu – Á và hình thành đới hút chìm dọc cung Sunda (50 – 43.5 triệu năm) Giai đoạn này được các nhà địa chất Trung Quốc gọi là pha tạo núi Yến Sơn muộn (Liang Dehua) Ở Việt Nam có thể có 1 vài trũng

nhỏ hẹp ở trung tâm bồn sông Hồng, hiện bị vùi sâu và khó xác định Các nhà địa chất Việt Nam xếp giai đoạn này như là giai đoạn san bằng kiến tạo trước khi hình thành bồn trầm tích Việt Nam

+ Giai đoạn ngưng tách giãn Ấn Độ Dương và sắp xếp lại các vi mảng Thái Bình Dương (43.5 – 32 triệu năm) Ở Việt Nam giai đoạn này là giai đoạn giập vỡ và vát mỏng vỏ lục địa, xảy ra ở trũng Cửu Long và Nam Côn Sơn cũng như tại khu vực Hoàng Sa và Trường Sa đã hình thành các bán địa hào trong giai đoạn này với sự có mặt hạn chế các trầm tích lục địa Eocen muộn – Oligocen sớm

+ Giai đoạn tách giãn mảng Nam Cực và ép xoay mảng Thái Bình Dương (32 –

17 triệu năm): sự tách giãn mảng Nam Cực tiếp tục gây ra chuyển động của mảng Ấn – Úc lên phía Bắc, tạo ra các chuyển động trồi của khối Đông Dương, việc sắp xếp lại các vi mảng gây ra chuyển động xoay cũng như gây ra giãn đáy biển Đông, sự trồi của khối Đông Dương là kết quả của cả 2 quá trình ép ở Ấn – Úc và giãn đáy biển Đông Đây là giai đoạn chính của việc hình thành các bồn Sông Hồng, Phú Khánh, Malay – Thổ Chu cũng như mở rộng các bồn trầm tích khác như Cửu Long, Nam Côn Sơn, Tư Chính – Vũng Mây

+ Giai đoạn kết thúc giãn đáy biển Đông trong khi tiếp tục chuyển động trồi của khối Đông Dương (17 triệu năm)

Giai đoạn hai và giai đoạn ba là hai pha tạo bồn trầm tích ở vùng biển Việt Nam trong đó giai đoạn chính là giai đoạn ba Sự khác biệt giữa các bồn trong Đông Nam

Á và các bồn ở Việt Nam nằm ở chỗ vào Eocen muộn – Oligocen sớm các bồn nằm dọc rìa hội tụ tích cực bị căng giãn mạnh hình thành các bồn sau cung thì ở Việt Nam

do nằm xa các rìa này đáy các bồn trầm tích hiện nay mới ở giai đoạn dập vỡ và sự căng giãn mạnh chỉ xảy ra ở giai đoạn sau

Giai đoạn hai và giai đoạn ba là hai pha tạo bồn trầm tích ở vùng biển Việt Nam trong đó giai đoạn chính là giai đoạn ba Sự khác biệt giữa các bồn trong Đông Nam

Á và các bồn ở Việt Nam nằm ở chỗ vào Eocen muộn – Oligocen sớm các bồn nằm dọc rìa hội tụ tích cực bị căng giãn mạnh hình thành các bồn sau cung thì ở Việt

Nam do nằm xa các rìa này đáy các bồn trầm tích hiện nay mới ở giai đoạn dập vỡ và sự căng giãn mạnh chỉ xảy ra ở giai đoạn sau

Phân bố vỏ thạch quyển trong khu vực Đông Nam Á

II KIẾN TẠO THỀM LỤC ĐỊA NAM VIỆT NAM VÀ KẾ CẠÂN

II.1 KIẾN TẠO TIỀN ĐỆ TAM:

Thềm lục địa Nam Việt Nam và phần kéo dài xa hơn về phía Nam biển Indonesia được gọi là thềm Sunda với các khối nhỏ lục địa ở bán đảo Đông Dương, Thái Lan, Malaysia, Borneo và quần đảo Indonesia hợp thành 1 thể cấu trúc có kiểu vỏ lục địa được gắn kết ít ra từ đầu Đệ Tam với 1 lịch sử hình thành và phát triển dẫn đến bình độ ngày nay là kết quả quá trình phá vỡ, trôi dạt và gắn kết liên quan đến sự tác động giữa mảng Âu-Á, Thái Bình Dương, Ấn Độ Dương

Thềm lục địa Nam Việt Nam có kiểu kiến trúc không đồng nhất gồm 2 kiểu vỏ: lục địa và đại dương(hoặc chuyển tiếp á đại dương) mà đường khâu phân cách là đứt gãy dịch ngang – kinh tuyến chạy dọc theo bờ biển miền Trung, kéo dài xuống phía dưới Nam hướng về đảo Natuna và kết thúc ở biển Trung Java

Ở phía Nam tiếp xúc giữa hai khối vỏ á đại dương và lục địa là đường khâu Lupar, được nối dài lên hướng bắc ở rìa đông Natuna

Đường khâu quan trọng khác là ở đông nam Malaysia kéo dài từ đảo Billiton qua bán đảo Malaysia tách đới đông Malaysia ra khỏi đới trung tâm, sau đó kéo dài lên phía bắc qua Vịnh Thái Lan nối với đường khâu Uttaradit ở Bắc Thái Lan Đường khâu này được xem như tàn dư của đới Benioff cổ, tạo nên bởi sự va chạm của đại dương tuổi Trias với lục địa cổ Kontum-Borneo Sự hút chìm xảy ra ở hướng Đông dưới lục địa Kontum-Borneo Nhìn chung, hai đường khâu quan trọng kinh tuyến 1090-Lupar và Bentong-Raub-Ultaradit đã phân chia thềm lục địa Nam Việt Nam thành ba mảnh nhỏ: mảng lục địa Miến –Thái, mảng lục địa Kontum-Borneo và mảng đại dương Biển Đông

II.1.1.Mảng lục địa Miến –Thái:

Vào đầu Paleozoi sớmï, trên trìa khối lục địa Miến – Thái, cụ thể là đới Tây Malaysia được hình thành bồn trầm tích có dạng biển nông chuyển dần sang biển sâu đại dương ở đới trung tâm Malaysia Sự hình thành biển Tethys vào Carbon ở phía Tây đã xô khối lục địa Miến – Thái xích gần lục địa Kontum – Borneo và khép kín dần đại dương đã tồn tại từ Paleozoi, biến khu này thành vùng biển rìa rộng lớn phủ lên cả phần lớn mảng lục địa Sự va chạm 2 mảng xảy ra cuối Trias tiếp sang Jura tương ứng với thời kỳ tạo núi – uốn nếp Indosini và Malaysia

II.1.2.Mảng lục địa Kontum-Borneo:

Phía Bắc ranh giới tiếp xúc là đường khâu sông Mã

Phía Nam là phần nối dài của ranh giới Bentong – Raub xuống phía nam qua đảo Billion và tiếp sang Đông Nam bán đảo Borneo

Chuyển động kiến tạo cuối Paleozoi sớm đã cố kết rìa lục địa này và mở rộng lục địa bền vững Kontum xuống phía Nam, trên đới Tây Camuchia và khiên lục địa Sunda

Sau thời gian gián đọan trầm tích ngắn vào cuối Devon sớm, biển lại tràn ngập lên phần lớn lục địa Kontum – Borneo Các trầm tích châu thổ được lắng đọng

Khiên lục địa Sunda được nâng lên trong giai đoạn này và bị phủ bởi trầm tích đá vôi Carbon thượng – Permi hạ vào cao trào biển tiến Paleozoi thượng do sự mở rộng của biển lên các khu vực bào mòn của khối lục địa Kontum – Borneo

Chuyển động kiến tạo Paleozoi muộn làm tòan bộ rìa Nam của lục địa Kontum – Borneo được nâng lên

Chuyển động Indosini(Trias thượng) đánh dấu sự va chạm 2 mảng lục địa Miến – Thái và Kontum – Borneo, triệt tiêu mảng đại dương nằm giữa chúng, mảng này phát triển suốt từ Paleozoi sớm đến cuối Trias Sự va chạm tạo núi làm cho toàn lục địa Kontum – Borneo được nâng lên

Trong lúc toàn lục địa Kontum – Borneo được nâng lên vào cuối Mezozoi, các trầm tích châu thổ, lòng sông tồn tại ở rìa Tây địa khối Kontum thì rìa bắc khiên Sunda bị lún chìm, tạo ra vùng biển nông với các trầm tích vôi và lục nguyên thô ven bờ mở rộng ra vùng nước sâu biển Đông ở phía Bắc và Đông Bắc

Chuyển động tạo núi vào Kreta kết thúc giai đọan kiến tạo Mezozoi Trên lục địa Kontum – Borneo hình thành các vùng trũng Đệ Tam

II.1.3.Mảng đại dương biển Đông:

Tiếp giáp giữa 2 mảng đại dương biển Đông và khiên lục địa Sunda là đường khâu Lupar

Sự tồn tại của biển Đông đã được thể hiện từ cuối Trias Vào cuối Mezozoi xảy

ra quá trình tách giãn và hình thành vỏ đại dương Đứt gãy kinh tuyến 1090 là đường dịch chuyển ngang lớn giữa 2 mảøng Kontum – Borneo và Biển Đông cũng hoạt động vào lúc đó Sự dịch chuyển ở đây đã tạo đới nâng rìa dưới dạng cung dảo núi lửa thành phần andezit – porfia và lọai các uốn nếp – đứt gãy đi kèm mà sự họat động của chúng đã khống chế bình độ cấu trúc các vùng sụt võng và nâng địa lũy của móng ở vùng trũng Nam Côn Sơn

Sự tách giãn ở biển Đông và va chạm giữa các mảng mang tính chất nhịp điệu và là nguyên nhân gây các chuyển động uốn nếp tạo núi, hoạt động magma ở rìa Nam lục địa Kontum – Borneo cũng như ở các đới kiến sơn trẻ phía Nam

Những thời kỳ va chạm được ghi nhận vào Paleogen, vào cuối thời kỳ Eocen giữa, cuối Oligocen và Miocen trung đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong sự phát triển các bồn trũng Đệ Tam ở Đông Nam Á

Nhìn chung, thềm lục địa Nam Việt Nam và kế cận là bộ phận hợp thành kiểu mảng lục địa Kontum – Borneo Kiểu mảng này phát sinh từ lục địa cổ Kontum, lớn dần qua nhiều lần phá vỡ, cố kết lại từ các yếu tố nhỏ là những tàn dư ở rìa lục địa Âu – Á hoặc Ấn – Úc Sự phát triển như 1 thể thống nhất của mảng Kontum – Borneo được xác định từ cuối Paleozoi trên cơ sở của sự phân bố rộng khắp thành hệ đá vôi Carbon – Permi, nhưng rõ ràng hơn là là từ sau Trias khi được gắn kết với lục địa Âu – Á

Chịu sự tác động của những mảng lớn vây quanh Âu – Á Ấn – Úc và Thái Bình Dương, mỗi sự tách giãn và va chạm đều được phản ánh trên lịch sử chuyển động của địa khối Sự tách giãn các mảng lớn làm cho phần lớn địa khối bị lún chìm, xảy ra cao trào biển tiến Mỗi sự va chạm đều gây hiện tượng nén ép mạnh ở vùng rìa còn sâu bên trong địa khối sự phân dị yếu tạo ra khối nâng dạng vòm và các trũng lắp đầy trầm tích

Các chuyển động lớn trong Mezo – Kainozoi được ghi nhận vào cuối Triat(Indosini), Jura(Malaixia), cuối Kreta(Sumatra), và sau này vào Eocen, cuối Oligocen, giữa Miocen và Pliocen đều liên quan đến sự va chạm của rìa nam lục địa Âu – Á với các mảng Ấn – Úc và Thái Bình Dương

II.2.KIẾN TẠO ĐỆ TAM VÀ SỰ HÌNH THÀNH CÁC BỒN TRŨNG:

Đặc điểm quan trọng trong giai đoạn Kainozoi là sự hình thành loạt các trũng trẻ, kết quả của sự phá vỡ móng lục địa được gắn kết trước đó, hoặc là nơi tiếp giáp do sự

va chạm các mảng lớn Âu – Á, Ấn – Úc và Thái Bình Dương

Ở thềm lục địa Nam Việt Nam và kế cận có các kiểu vùng trũng sau:

- Vùng trũng hình thành trên đới va chạm tạo núi

- Vùng trũng hình thành trên đới hút chìm

- Vùng trũng hình thành trên móng á đại dương

- Vùng trũng hình thành trên móng lục địa tương đối ổn định

II.2.1.Các bồn trũng hình thành trên đới va chạm tạo núi:

Đó là các trũng hình thành trên đới trung tâm Malaysia – vùng va chạm giữa 2 mảng lục địa Miến – Thái và Kontum – Borneo Sự va chạm giữa 2 mảng bắt đầu từ cuối Trias nối tiếp sang Jura Từ đó bắt đầu lịch sử hình thành các trũng đệ Tam giữa núi Thái Lan – Malaysia Đó là loạt các trũngChumphon, trũng Tây, trũng Kra được ngăn cách bởi các trục nâng Samui, Kokra Các trũng này được phủ dưới biển hiện tại ở Vịnh Thái Lan, kéo dài lên phía Bắc là loạt trũng Chao Phraya, MacSot, Chiang Mai…

Các trũng này là đối tượng tìm kiếm than Dầu thô trong cát kết Miocen có giá trị không đáng kể, được khai thác để sử dụng cho công nghiệp địa phương

II.2.2.Các bồn trũng hình thành trên đới hút chìm:

Là các trũng hình thành ở nơi tiếp xúc giữa 2 mảng lục địa và vỏ đại dương dọc theo đới hút chìm Mezozoi muộn đầu đệ Tam Móng của các trũng này được thành tạo bởi các vật liệu của móng đại dương và biển sâu và các trầm tích dạng nhịp, vụn núi lửa Paleocen – Eocen Chúng bị uốn nếp, biến chất mạnh và bị xuyên cắt bởi các thể magma Đặc trưng cho dạng này là các bồn trũng Sarawak, Brunay – Sabab Tầng sản phẩm của các bồn trũng này gồm dầu tập trung chủ yếu ở cát kết Miocen hạ, khí trong đá vôi Miocen trung

II.2.3.Các bồn trũng hình thành trên móng á đại dương:

Các bồn trũng này chưa được nghiên cứu nhiều vì chúng tập trung chủ yếu ở vùng nước sâu thuộc sườn và rìa lục địa hoặc đáy đại dương

II.2.4.Các bồn trũng hình thành trên móng lục địa tương đối ổn định:

Các bồn trũng này phát triển trên mảng nhỏ lục địa Kontum – Borneo sau khi các giai đoạn tạo núi uốn nếp Mezozoi đã kết thúc Đặc trưng phát triển kiến tạo sau Trias là sự hình thành lớp phủ Mezo – Kainozoi Giai đoạn thành tạo này chia 3

thời kỳ:

Jura – Kreta là thời kỳ tạo ra các sụt lõm bên trong địa khối, kết quả do sự tác động va chạm tạo núi giữa lục địa Miến – Thái và Kontum – Borneo Ở rìa Tây Khối Kontum hình thành trũng Khorat và trũng Phú Quốc

Eocen muộn – Oligocen sớm là thời kỳ tạo ra các trũng giữa núi, phát triển dọc theo đứt gãy và nằm không chỉnh hợp ngay trên lớp phủ Jura – Kreta

Oligocen muộn – đệ Tứ là sự mở rộng bồn trũng kết quả do sự phát triển biển Đông Trầm tích tướng biển lan rộng dần từ Đông sang Tây và Tây Bắc

Ở thềm lục địa Việt Nam có các trũng Cửu Long, Nam Côn Sơn, và rìa đông của vùng trũng Vịnh Thái Lan Vào đầu Kainozoi toàn bộ vùng Đông Nam Á nói chung và vùng nghiên cứu nói riêng trải qua 1 thời kỳ tạo núi Trong quá trình nâng lên, xuất hiện các địa hào kiểu rift kéo dài theo 2 hướng Đông Bắc – Tây Nam, Tây Bắc – Đông Nam và các đứt gãy thuận tạo nên các cấu tạo nâng Ở bồn Cửu Long được mở rộng với sự tích tụ của các lớp sét dày chuyển lên trên là các lớp trầm tích thô khi bồn trũng được nâng lên vào cuối Paleogen trong môi trường châu thổ, lúc đầu là prodelta và sau đó là avandelta Nếu như bồn trũng Cửu Long trong Paleogen đặc trưng bởi môi trường lắng đọng châu thổ và châu thổ lấn dần ra biển thì ở Nam Côn Sơn ảnh hưởng của biển rõ nét hơn Vào đầu Miocen ở bồn trũng Cửu Long có sự tranh chấp giữa lục địa và biển thì ở Nam Côn Sơn tính trội của biển được thể hiện rõ hơn Vào đầu Miocen giữa biển đã tràn vào không những ở phạm vi bồn trũng Nam Côn Sơn mà còn bao phủ gần như toàn bộ trũng Cửu Long để tích tụ lớp sét biển với hóa thạch Rotalia Tiếp theo biển rút ra khỏi phạm vi bồn trũng Cửu Long để tạo nên vùng châu thổ rộng lớn(delta và avandelta) còn ở trũng Nam Côn Sơn nằm trong điều kiện châu thổ (avandelta và prodelta) ở phần Tây Bắc, còn phần phía Đông chuyển sang điều kiện biển với sự tích tụ của trầm tích hạt mịn, đá vôi cũng như xuất hiện các thể đá vôi ám tiêu Vào Pliocen – Đệ Tứ các bồn trũng trong vùng đặc trưng bởi sự lún không đều Ở bồn trũng Cửu Long với độ dày 600 – 700m được tích tụ trong điều kiện biển nông, còn ở phạm vi trũng Nam Côn Sơn được đặc trưng bởi sự

lún xuống mạnh hơn đệ tích tụ trầm tích mịn hạt với độ dày 2000 – 3000m ở phía Đông bồn

Địa tầng Đệ Tam sớm nhất được khoan qua có tuổi bắt đầu từ Oligocen Các trầm tích molat giữa núi Eocene có lẽ chỉ phổ biến ở trung tâm các rãnh sụt Lịch sử phát triển Oligocen – Đệ Tứ được chia thành 3 chu kỳ lớn – chu kỳ biển lùi Oligocen, chu kỳ biển lùi Miocen và chu kỳ biển tiến Miocen muộn – Đệ Tứ

Trầm tích Oligocen ở chu kỳ đầu được xếp trong hệ tầng “Trà Tân” trên cơ sở nghiên cứu giếng Trà Tân, gồm bên dưới là các trầm tích lục địa với thành phần cát kết hạt thô, cuội kết thay thế bởi bột kết,sét kết loang lổ tướng đầm lầy ven biển nông ven bờ, hoặc đập cát ven biển ở trũng Nam Côn Sơn Nguồn cung cấp lục nguyên là phần nhô cao trong đất liền hiện tại ở địa khối KonTum và đới Tây Campuchia

Tiếp theo là thời kỳ trầm tích ổn định, điều kiện biển nông phổ biến ở trũng Nam Côn Sơn với thành phần chủ yếu là cát kết, còn ở trũng Cửu Long và Vịnh Thái Lan phổ biến các trầm tích sét bột kết xen cát kết tướng đầm lầy ven biển và châu thổ ngầm Kết thúc địa tầng Oligocen và các trầm tích hạt mịn tướng lục địa và châu thổ, điều kiện đầm lầy ven biển chứa than phổ biến rộng khắp ở trung tâm các bồn trũng thềm lục địa phía Nam Sự xô nhau giữa các mảng Thái Bình Dương Ấn – Úc với rìa Nam lục địa Âu Á vào cuối Oligocen đã ảnh hưởng đến sự phát triển của địa khối , gây hiện tượng biển lùi và dâng lên tương đối ở khu vực lắng đọng Các chuyển động khối – gãy đồng sinh cùng quá trình trầm tích đã tạo ra những cấu tạo địa phương, băm nát chúng, một số cấu tạo kết thúc phát triển vào cuối Oligocen Sự dâng lên làm cho đa số các cấu tạo nhất là những cấu tạo ven rìa bị bào mòn ở đỉnh, hoặc vài mỏng chiều dày, đặc biệt là sự hình thành các thể địa chất đặc biệt (có lẽ là diapia sét) xuyên cắt các trầm tích Oligocen và thường không xuyên qua phức hợp Miocen, chúng liên quan đến các trầm tích sét dày liền châu thổ phổ biến ở các trung tâm trầm đọng Các trầm tích cát – bột đầu chu kỳ là đối tượng chứa dầu phổ biến ở Đông Nam Á

Chu kỳ trầm tích tiếp theo – chu kỳ Miocen bắt đầu bằng đợt biển tiến dầu Miocen hạ và kết thúc bằng sự nâng lên và gián đoạn trầm tích giữa Miocen giữa Chu kỳ này được chia thành hai phân kỳ tách nhau bởi đợt biển lùi vào cuối Miocen sớm và biển tiến rộng khắp sau đó ở đầu Miocen giữa Sự khác biệt chỉ thể hiện qua tướng trầm tích Nóiù cách khác, nguyên nhân của hiện tượng biển lùi vào cuối Miocen sớm và biển tiến sau đó vào đầu Miocen giữa liên quan có lẽ chủ yếu đến sự dao động của mực nước đại dương

Biển tiến gần vào đầu chu kỳ Miocen đã mở rộng diện tích các bồn trũng Trầm tích Miocen hạ được tách ra ở trũng Cửu Long dưới tên hệ tầng “ Bạch Hổ”, còn ở trũng Nam Côn Sơn là hệ tầng “ Trái Dừa” Hệ tầng Bạch Hổ bắt đầu bằng tầng đất sét biển, châu thổ ngầm, ở trên có xen nhiều lớp cát biển và cuối cùng là các trầm tích hạt mịn chứa than tướng đầm lầy ven biển và châu thổ nổi Ở trũng Nam Côn Sơn, hệ tầng “ Trái Dừa”, cũng có thành phần thạch họ tương tự như hệ tầng Bạch Hổ, nhưng yếu tố biển và sông có ảnh hưởng biển phổ biến phong phú hơn, nhất là ở phần giữa địa tầng

Ở Vịnh Thái Lan từ trũng Malaia ở phía Nam sang trũng Patlani ở phía Bắc yếu tố biển giảm dần chuyển sang tướng lục địa, chủ yếu là châu thổ

Có nhiều cấu tạo vẩn tiếp tục phát triển từ Oligocen sang Miocene sớm, đồng sinh cùng với quá trình trầm tích nhưng biên độ giảm, biến dạng đứt gãy cũng yếu đi Sau đợt thu hẹp vào cuối Miocen sớm, biển lại tràn khắp trên các bồn trũng ở thềm lục địa Việt Nam Diện tích bồn trũng được được mở rộng và phủ chồng lên rìa các khối nâng mà trước đây là vùng bào mòn và cung cấp vật liệu hạt thô Do sự dâng lên của mực nước biển các bồn trũng có đủ điều kiện để lắng đọng trầm tích Trầm tích Miocen trung được phân thành hệ tầng “ Côn Sơn” ở trũng Cửu Long và hệ tầng “Vũng Tàu” ở trũng Nam Côn Sơn Hệ tầng Côn Sơn bắt đầu bằng tầng sét biển phong phú Rotalia ổn định trong khắp bồn Hiện tượng này nói lên quá trình biển tiến xảy ra trên 1 vùng địa hình thấp khi sự sụp lún được cân bằng bởi nguồn vật liệu sét

Ở trũng Nam Côn Sơn, địa tầng Miocen trung cũng bắt đầu bằng tầng sét biển, chuyển tiếp lên trên là cát kết biển nông, thành phần hạt thô phổ biến ở rìa Tây và Tây Bắc giáp với đới nâng Tây Campuchia và Côn Sơn, còn ở phía Đông trên đới nâng rìa 1090 phổ biến trong những lớp cát kết mịn có xen đá vôi, cát kết chứa vôi, thạch cao

Ở các trũng Vịnh Thái Lan, phức hệ Miocen trung cũng bắt đầu bằng tập sét bột kết chuyển dần lên trên là cát kết, biển nông và kết thúc bằng các trầm tích lục nguyên mịn chứa than Tướng lục địa phát triển phong phú hơn ở khu vực phía Bắc Vào cuối chu kỳ, sự va chạm giữa mảng Âu – Á và Thái Bình Dương, đồng thời sự va chạm đầu tiên của mảng nhỏ Biển Đông với khối Borneo – Philippin dọc đới hút chìm Palawan làm cho các trầm tích đệ Tam bị biến dạng, rìa nam lục địa khối Âu – Á được nâng lên, biển lùi xảy ra trên toàn vùng Chu kỳ Miocen kết thúc bằng bất chỉnh hợp khu vực, chấm dứt bình độ kiến tạo Oli – Miocen

Chu kỳ tiếp theo bắt đầu từ cuối Miocen giữa, sang Miocen muộn - Pliocen - Pleistocen và đặc trưng cho quá trình biển tiến tiếp diễn đến ngày nay Phức hệ trầm tích được tách thành từng hệ tầng: hệ tầng Đồng Nai ở trũng Cửu Long và hệ tầng Vũng Tàu ở Trũng Nam Côn Sơn, đại diện cho phần cao nhất của Miocen trung: cuối cùng là hệ tầng Cửu Long gồm các trầm tích tuổi Miocen muộn – Pliocen – Pleistocen Vào đầu chu kỳ, biển đã tồn tại trên các bồn trũng hình thành trước đó đồng thời mở rộng lên các địa hình thấp ở rìa các miền nâng tạo ra vùng biển nông và châu thổ rộng lớn Chu kỳ bắt đầu bằng đợt biển tiến cuối Miocen giữa với thành phần lục nguyên hạt mịn, sét bột kết chứa vôi trũng Nam Côn Sơn Ở trũng Cửu Long thành phần hạt thô hơn, phổ biến cát lẫn sạn, bên trên là cát và sét biển Chiều dày trầm tích biến động với xu thế tăng về rìa Đông của trũng Nam Côn Sơn, nơi tiếp giáp mảng biển Đông Ở đây thành phần sét biển chiếm ưu thế Trên đới nâng rìa

1090 và phía Đông, Đông Nam trũng Nam Côn Sơn, cấu tạo trong Miocen tiếp tục phát triển yếu sang đầu Plio- Pleistocen làm cho các trầm tích cuối Miocen bị uốn nhẹ và phá hủy bởi các đứt gãy biên độ nhẹ Trong các bồn trũng thềm lục địa Nam

Việt Nam trầm tích cát kết thuộc chu kỳ Oligocen, Miocen hạ, trung là đối tượng tìm

kiếm dầu khí

MĂT CẮT QUA BỒN CỬU LONG VÀ NAM CÔN SƠN

MIOCEN TRUNG VÀ DƯỚI

MIOCEN SỚM - OLIGOCEN

BẤT CHỈNH HỢP MIOCEN SỚM BẤT CHỈNH HỢP PLIOCEN

Mực nước biển

ĐÔNG NAM TÂY BẮC

CÁC KIỂU BẪY:

A: Mag ma xâm nhập trên nếp lồi B: Địa hào - địa lũy trên nếp lồi C: Đứt gãy ở phần cao của móng D: Lớp phủ trên phần vát nhọn cánh đới nâng Côn Sơn F: Phần giữa khối địa lũy nghiêng

KIỂU ĐÁ SINH:

Môi trường đầm hồ (tuổi Oligocen & Miocen sớm) Khu vực rìa biển (tuổi Miocen giữa)

KIỂU ĐÁ CHỨA Môi trường đ ầm hồ (tuổi Oligocen & Miocen sớm) Cát kết vùng biển nông (tuổi Miocen giữa) Đứt gãy Móng Granite (tuổi Cretaceous)

ĐỚI NÂNG CÔN SƠN

CHƯƠNG II: CƠ CHẾ HÌNH THÀNH – HỆ THỐNG

DẦU KHÍ BỒN TRŨNG CỬU LONG VÀ NAM CÔN

SƠN

I CƠ CHẾ HÌNH THÀNH

I.1.BỒN TRŨNG CỬU LONG

I 1.1.Vị trí địa lý:

Bồn trũng Cửu Long nằm chủ yếu trên thềm lục địa phía Nam Việt Nam và một phần đất liền thuộc khu vực cửa sông Mê Kông, trong khoảng giữa 90 đến 110 vĩ độ Bắc đến 1090 kinh độ Đông, kéo dài dọc theo bờ biển Phan Thiết đến cửa Sông Hậu, với diện tích châu thổ hiện tại là 400 ngàn km2

Bồn có hình bầu dục, vồng ra về phía biển đồng thời nằm dọc theo bờ biển Vũng Tàu – Bình Thuận Bồn Cửu Long được coi là bồn khép kín điển hình của Việt Nam Bồn có diện tích khoảng 56000 km2, bao gồm các lô: 9, 15, 16, 17 và một phần của các lô: 1, 2, 25 và 31 Bồn được lấp đầy chủ yếu bởi các trầm tích lục nguyên Đệ Tam, chiều dày lớn nhất của chúng tại trung tâm bồn có thể đạt tới 7 – 8 km

Công tác khảo sát địa vật lý tại bồn Cửu Long được tiến hành từ thập niên 70 Đến năm 1975 tại giếng khoan tìm kiếm đầu tiên BH-1X đã phát hiện được dòng dầu công nghiệp đầu tiên trong cát kết Miocene hạ Kể từ đó công tác thăm dò địa chất dầu khí được triển khai một cách mạnh mẽ

Hầu hết các lô đã được chia đều có chiều dày trầm tích từ khoảng 2000m trở lên và đang được thăm dò, khai thác bởi các công ty dầu như: Vietsovpetro, JVPC, PCV, Conoco, Cuu Long JOC, Hoàng Long, Hoàn Vũ, Lam -Sơn JOC, VRJ Đến nay bồn

Cửu Long được xem như bồn chứa dầu lớn nhất tại Việt Nam với các mỏ đang được khai thác như: Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông, Ruby, Sư Tử Đen

60

100 m

500 m

1000 m

20

VIETNAM

Petronas Carigali

BP

BP

BP Pedco

Cuulong JOC

Vietsovpetro

*

Conoco Conoco Hoang Long JOC

04-3

05-1A

05-2 05-3

06

12 (E)

12 (W) 11-2 10

09-2 16-1

17 18

28

26

27 25

15-1

05-1B

05-1C 15-2

06-1

133

134-1 09-1

08

Vung Tau

100 km

Con Son Isl.

Độ sâu mực nước T/P Hồ Chí Minh

BỂ NAM CÔN SƠN

Mỏ Bach Hổ Mỏ Rồng

Ruby Field

Lan Tây Lan Đỏ Rong Doi

200 m

Hoan Vu Joint Operating Co.

Mỏ Rang Đông Phương Đông

60

100 m

500 m

1000 m

20

VIETNAM

Petronas Carigali

BP

BP

BP Pedco

Cuulong JOC

Vietsovpetro

*

Conoco Conoco Hoang Long JOC

04-3

05-1A

05-2 05-3

06

12 (E)

12 (W) 11-2 10

09-2 16-1

17 18

28

26

27 25

15-1

05-1B

05-1C 15-2

06-1

133

134-1 09-1

08

Vung Tau

100 km

Con Son Isl.

Độ sâu mực nước T/P Hồ Chí Minh

BỂ NAM CÔN SƠN

Mỏ Bach Hổ Mỏ Rồng

Ruby Field

Lan Tây Lan Đỏ Rong Doi

200 m

Hoan Vu Joint Operating Co.

Mỏ Rang Đông Phương Đông

II.1.2 Lịch sử nghiên cứu, tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí:

Lịch sử tìm kiếm thăm dò và khai thác dầu khí bồn trũng Cửu Long gắn liền với lịch sử tìm kiếm thăm dò, khai thác dầu khí của thềm lục địa Nam Việt Nam Căn cứ vào quy mô, mốc lịch sử và kết quả thăm dò, lịch sử tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí bồn trũng Cửu Long được chia làm 4 giai đoạn sau:

Giai đoạn trước năm 1975

Giai đoạn 1975 – 1979

Giai đoạn 1980 – 1988

Giai đoạn 1989 đến nay

Vị trí địa lý bồn trũng Cửu Long

II.1.2.1 Giai đoạn trước năm 1975:

Đây là thời kỳ khảo sát địa vật lý khu vực như: từ, trọng lực và địa chấn để chuẩn

bị cho công tác đấu thầu các lô

Năm 1967: U.S Nauy Oceanographic Office tiến hành khảo sát từ hàng không gần khắp lãnh thổ miền Nam

Năm 1967-1968: hai tàu Ruth và Santa Maria của Alping Geophysical Corporation đã tiến hành đo 19500 km tuyến địa chấn ở phía Nam biển Đông trong đó có tuyến cắt qua bồn Cửu Long

Năm 1969: công ty Ray Geophysical Mandreel đã tiến hành đo địa vật lý bằng tàu N.V Robray I ở vùng thềm lục địa miền Nam và vùng phía Nam Biển Đông với tổng số 3482 km trong đó có tuyến cắt qua bồn Cửu Long

Trong tháng 6-8, 1969 U.S Nauy Oceanographic cũng tiến hành đo song song

20000 km tuyến địa chấn bằng 2 tàu R/V E.V Hunt ở vịnh Thái Lan và phía Nam của biển Đông trong đó có tuyến cắt qua bồn Cửu Long

Đầu 1970 công ty Ray Geophysical Mandreel lại tiến hành đo đợt hai ở Nam biển Đông và dọc bờ biển 8639 km, đảm bảo mạng lưới cỡ 30 km x 50 km, kết hợp các phương pháp từ, trọng lực và hàng không trong đó có tuyến cắt qua bồn Cửu Long Năm 1973, xuất hiện các công ty tư bản đấu thầu trên các lô được phân chia ở thềm lục địa Nam Việt Nam, cũng trong khoảng thời gian này các công ty trúng thầu đã tiến hành khảo sát địa vật lý chủ yếu là địa chấn phản xạ trên các lô và các diện tích có triển vọng Những kết quả nghiên cứu của địa vật lý đã khẳng định khả năng có dầu của bồn trũng Cửu Long

Trong khoảng 1973-1974 đã đấu thầu trên 11 lô, trong đó có 3 lô thuộc bồn Cửu Long là 09, 15 và 16 Năm 1974, công ty trúng thầu trên lô 09 – Mobil, đã tiến hành khảo sát địa vật lý, chủ yếu là địa chấn phản xạ, có từ và trọng lực với khối lượng là

3000 km tuyến

Vào cuối 1974 đầu 1975, công ty Mobil đã khoan giếng khoan tìm kiếm đầu tiên trong Cửu Long, BH-1X, ở phần đỉnh của cấu tạo Bạch Hổ Giếng khoan này

khi khoan tới độ sâu 3026 (m) đã gặp nhiều lớp cát kết chứa dầu ở độ sâu 2755 (m) –

2819 (m) tại các cấu tạo đứt gãy thuộc Miocen sớm và Oligocen Cuộc thử vỉa thứ nhất ở độ sâu 2819 (m) đã thu được 430 thùng dầu và 200000 bộ khối khí ngưng tụ Thử vỉa lần 2 ở độ sâu 2755 (m) cho 2400 thùng dầu và 860000 bộ khối khí ngày và đêm

I.1.2.2 Giai đoạn 1975 – 1979:

Sau ngày miền Nam hoàn toàn giải phóng, tháng 11/1975 Tổng cục dầu khí (tiền thân của Petrovietnam ngày nay) quyết định thành lập công ty dầu khí Nam Việt Nam Công ty đã tiến hành đánh giá lại triển vọng dầu khí thềm lục địa Nam Việt Nam nói chung và từng lô nói riêng

Năm 1976, Công ty địa vật lý CGG của Pháp khảo sát 1210.9 km theo các con sông của đồng bằng sông Cửu Long và vùng ven biển Vũng Tàu – Côn Sơn Kết quả của công tác khảo sát địa chấn đã xây dựng các tầng phản xạ và bước đầu xác lập các mặt cắt trầm tích khu vực Cũng trong đợt nghiên cứu này đã phát hiện ra sự tồn tại của các Graben ở phần Tây Nam bồn

Năm 1978, công ty Geco (Nauy) thu nổ địa chấn 2D trên các lô 10, 09, 16, 19, 20,

21 với tổng số 11898.5 km làm rõ chi tiết trên cấu tạo Bạch Hổ với mạng tuyến 2*2 và 1*1 km

Trên lô 15 và cấu tạo Cửu Long (nay là mỏ Rạng Đông), công ty Deminex và Geco đã khảo sát 3221.7 km tuyến địa chấn mạng lưới 3.5*3.5 km

Trong đợt thăm dò này, công ty Daminex đã khoan được 4 giếng khoan tìm kiếm trên các cấu tạo triển vọng nhất Trà Tân (15A-1X), Sông Ba (15B-1X), Cửu Long (15C-1X) và Đồng Nai (15G-1X) Kết quả khoan các giếng khoan này đều gặp các biểu hiện dầu khí trong cát kết tuổi Miocen sớm và Oligocen nhưng không có ý nghĩa công nghiệp

Trong giai đoạn này, Công ty dầu khí II (Petrovietnam II) đã xây dựng một số cấu tạo theo thời gian tỉ lệ 1/200000 cho một số lô (09, 10, 16) và chủ yếu là xây dựng

bản đồ cấu tạo địa phương tỉ lệ 1/50000 và 1/25000 phục vụ trực tiếp cho công tác

sản xuất

I.1.2.3 Giai đoạn 1980 – 1988:

Hiệp định hữu nghị và hợp tác tìm kiếm thăm dò khai thác dầu khí ở thềm lục địa

Nam Việt Nam được kí kết giữa Việt Nam và Liên Xô, đã mở ra một giai đoạn mới

trong lịch sử phát triển ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam với sự ra đời của Xí

nghiệp liên doanh dầu khí “Vietsovpetro”

Năm 1980, tàu nghiên cứu POISK (Vietsovpetro) đã tiến hành khảo sát 4057 km

tuyến địa chấn MOP – điểm sâu chung, từ và 3250 km tuyến trọng lực trong phạm vi

các lô 09, 15 và 16 Kết quả đợt khảo sát này đã chia ra 4 loạt địa chấn C, D, E, F và xây dựng được

một số sơ đồ cấu tạo dị thường từ và trọng lực Bughe

Trên cơ sở tổng hợp tài liệu và các kết quả nghiên cứu trước đây, Xí nghiệp liên

doanh Vietsovpetro đã tiến hành khoan các giếng khoan tìm kiếm trên cấu tạo Bạch

Hổ và Rồng nhằm tìm kiếm và thăm dò trong trầm tích tuổi Miocen và Oligocen Sự

nghiên cứu này đã mang lại nhiều thành tựu lớn trong ngành công nghiệp dầu khí

Việt Nam:

Hàng loạt các giếng khoan thẩm lượng và khai thác ở khu vực mỏ Bạch Hổ được

thực hiện, dẫn đến việc phát hiện dầu ở tầng cát Oligocen và tầng móng nứt nẻ Đây

là sự kiện quan trọng mang đến những thay đổi quan trọng trong việc đánh giá trữ

lượng và mục tiêu khai thác của mỏ Bạch Hổ, cũng như cho ra đời một quan niệm địa

chất mới về việc tìm kiếm thăm dò dầu khí trên thềm lục địa Việt Nam

Mặc dù hạn chế về số lượng, nhưng các giếng khoan thăm dò ở các cấu tạo Rồng,

Đại Hùng và Tam Đảo đã mang lại những kết quả khả quan về phát hiện dầu thô, và

sau đó các mỏ Rồng, Đại Hùng đã được đưa vào khai thác thương mại (R-1X,

BH-3X, BH-4X, BH-5X)

Có thể nói rằng, 1980-1988 là giai đoạn mở đầu hình thành ngành công nghiệp

dầu khí Việt Nam, đặt nền móng cho hoạt động tìm kiếm thăm dò trong các giai đoạn tiếp theo trên toàn bộ khu vực thềm lục địa

I.1.2.4 Giai đoạn 1989 đến nay:

Đây là giai đoạn phát triển mạnh mẽ nhất trong công tác tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí trên bồn Cửu Long

Hàng loạt hợp đồng với công ty nước ngoài trong việc thăm dò và khai thác đã được kí kết Đến cuối 2003, đã có 9 hợp đồng tìm kiếm, thăm dò được kí kết trên các lô: 09-1, 09-2, 09-3, 01 & 02, 15-1, 15-2, 16-1, 16-2, 17

Hầu hết các lô thuộc bồn trũng trong giai đoạn này đã được khảo sát một cách tỉ

mỉ không chỉ phục vụ cho công tác thăm dò mà cả cho công tác chính xác mô hình vỉa

Khối lượng khảo sát trong giai đoạn này: 2D là 21408 km và 3D là 7340.6 km2 Khảo sát 3D được tiến hành trên hầu hết các diện tích có triển vọng và trên tất cả các mỏ có triển vọng và trên tất cả các vùng mỏ đã phát hiện.Trong lĩnh vực xử lý tài liệu địa chấn 3D có những tiến bộ rõ rệt khi sử dụng qui trình dịch chuyển thời gian và độ sâu trước cộng (PSTM, PSDM)

Cho đến hết năm 2003, tổng số giếng khoan thăm dò, thẩm lượng và khai thác đã khoan ở bồn Cửu Long khoảng 300 giếng Trong đó riêng Vietsovpetro chiếm 70% Bằng kết quả khoan nhiều phát hiện dầu khí đã được xác định: Rạng Đông (lô 15.2), Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng, Sư Tử Trắng (lô 15.1), Topaz North, Diamond, Pearl, Emerald, Jade (lô 01), Cá Ngừ Vàng (lô 09.2), Voi Trắng (lô 16.1), Đông Rồng, Đông Nam Rồng (lô 09-1) Trong số phát hiện này có 5 mỏ dầu: Bạch Hổ, Rồng (bao gồm cả Đông Rồng và Đông Nam Rồng), Rạng Đông, Sư Tử Đen, Ruby hiện đang được khai thác

Vị trí các cơng ty thăm dị

I.1.3.Đặc điểm về địa tầng:

Trong phạm vi Bồn Cửu Long bao gồm hai thành tạo đá:

- Móng trước Kainozoi

- Trầm tích Kainozoi

I.1.4.1 Phần đá móng trước Kainozoi:

Chủ yếu là đá magma axit thuộc nhóm granitoite Các đá này tương đương với một số phức hệ đá xâm nhập của lục địa như phức hệ Hòn Khoai, Định Quán, phức hệ Cà Ná Do các hoạt động kiến tạo mạnh mẽ trước Kainozoi, các đá này bị phá huỷ mạnh mẽ bởi các đứt gãy, kèm theo nứt nẻ, đồng thời các hoạt động phun trào Andesite, Basalt đưa lên thâm nhập vào một số đứt gãy và nứt nẻ ở các mức độ khác nhau tùy theo từng khu vực

HLJOC 16-1 PVEP (41%), SOCO (28.5%), PTTEP HL (28.5%), OPECO

(2%), HLJOC (0%)

CONOCO 16-2 CONOCO (40%), KNOC (30%), PVEP (30%)

VIETSOV 9-1 VIETSOV

HVJOC 9-2 PVEP (50%), SOCO (25%), PTTEP HV (25%), HVJOC (0%)

PETRONAS 2 PETRONAS V (85%), PVEP

(15%)

JVPC – Phuong Dong, Rang Dong JVPC (46.5%), CONOCO GM

(36%), PVEP (17.5%)

PETRONAS 1 PETRONAS V (85%), PVEP (15%)

CLJOC 15-1 PVEP (50%), CONOCO (23.25%), KNOC

(14.25%),

SK CORP (9%), GEOPET SA (3.5%)

LSJOC 1/97 PETRONAS O (50%), PVEP (50%), LSJOC (0%)

VRJ Petroleum Corp 9-3 (VRJ = Vietnam,Russian,Japan) ZARUBEZ N (50%), PVEP (35%), IDEMITSU (15%), VRJ

(0%)

I.1.4.2.Các thành tạo trầm tích Paleogen:

Trầm tích Oligocen :

Được chia thành hai điệp: điệp Trà Cú – Oligocen hạ và điệp Trà Tân – Oligocen thượng

Trầm tích Oligocen hạ – điệp Trà Cú (P31tr.c) :

Gồm các tập sét kết màu đen, xám xen kẽ với các lớp cát hạt từ mịn đến trung bình, độ lựa chọn hạt tốt, gắn kết chủ yếu bởi xi măng kaonilite, lắng đọng trong môi trường sông hồ, đầm lầy hoặc châu thổ Phần bên trên của trầm tích Oligocene hạ là lớp sét dày Trên các địa hình nâng cổ thường không gặp hoặc chỉ gặp các lớp sét mỏng thuộc phần trên của Oligocen hạ Chiều dày của điệp thay đổi từ 0 – 3500m Trầm tích Oligocen thượng - điệp Trà Tân :

Gồm các trầm tích sông hồ đầm lầy và trầm tích biển nông Ngoài ra trầm tích Oligocen thượng còn chịu ảnh hưởng của các hoạt động magma vì thế ở đây còn tìm thấy thân đá phun trào như basalt, andesite,… Phần bên dưới của trầm tích Oligocen bao gồm sét xen kẽ với các lớp cát kết hạt mịn trung, các lớp sét và các tập đá phun trào Bên trên đặc trưng bằng các lớp sét đen dày Ở khu vực đới nâng Côn Sơn cát nhiều hơn Ở một số nơi tầng trầm tích Oligocen thượng có dị thường áp suất cao Chiều dày của điệp thay đổi từ 100 –1000 m

Các thành tạo trầm tích Neogen:

Trầm tích Miocen hạ – điệp Bạch Hổ :

- Phụ điệp Bạch Hổ dưới : gồm các lớp cát kết lẫn với các lớp sét kết và bột kết Càng gần với phần trên của phụ điệp khuynh hướng cát hạt thô càng rõ Cát kết thạch anh màu xám sáng, hạt độ từ nhỏ đến trung bình, được gắn kết chủ yếu bằng xi măng sét, kaolinit lẫn với carbonate Bột kết màu từ xám đến nâu, xanh đến xanh tối, trong phần dưới chứa nhiều sét Trong phần rìa của bồn trũng Cửu Long, cát chiếm một phần lớn (60%) và giảm dần ở trung tâm bồn trũng

- Phụ điệp Bạch Hổ giữa : phần dưới của phụ điệp này là những lớp cát hạt nhỏ lẫn với những lớp bột rất mỏng Phần trên chủ yếu là sét kết và bột kết, đôi chỗ gặp những vết than và glauconite

- Phụ điệp Bạch Hổ trên : nằm chỉnh hợp trên các trầm tích phụ điệp Bạch Hổ giữa Chủ yếu là sét kết xanh xám, xám sáng Phần trên cùng của mặt cắt là tầng sét kết Rotalit có chiều dày 30 – 300m, chủ yếu trong khoảng 50 – 100m, là tầng chắn khu vực cho cả bồn

Trầm tích Miocen trung – điệp Côn Sơn :

Phủ bất chỉnh hợp trên trầm tích Miocen hạ, bao gồm sự xen kẽ giữa các tập cát dày gắn kết kém với các lớp sét vôi màu xanh thẫm đôi chỗ gặp các lớp than

Trầm tích Miocen thượng – điệp Đồng Nai :

Trầm tích phần dưới gồm cát xen kẽ với lớp sét mỏng, đôi chỗ lẫn với cuội, sạn kích thước nhỏ thành phần chủ yếu là thạch anh một ít những mảnh đá biến chất, tuff và những tinh thể pyrite Phần trên là cát thạch anh với kích thước lớn độ lựa chọn kém, hạt sắc cạnh Trong cát gặp nhiều mảnh hoá thạch sinh vật, glauconite than và đôi khi cả tuff

Trầm tích Pliocen – đệ Tứ – điệp Biển Đông:

Trầm tích của điệp này đánh dấu một giai đoạn mới của một sự phát triển trên toàn bộ trũng Cửu Long, tất cả bồn trũng được bao phủ bởi biển Điệp này được đặc trưng chủ yếu là cát màu xanh trắng, có độ mài tròn trung bình, độ lựa chọn kém, có nhiều glauconite Trong cát có cuội thạch anh hạt nhỏ Phần trên các hoá thạch giảm cát trở nên thô hơn, trong cát có lẫn bột, cát có màu hồng chứa glauconite

Cột địa tầng của bồn Cửu Long

I.1.4.Các yếu tố cấu trúc và lịch sử phát triển địa chất:

I.1.4.1.Các yếu tố cấu trúc:

+ Các đới nâng:

Đới nâng trung tâm Rồng – Bạch Hổ – Rạng Đông: bắt đầu từ cấu tạo khối đứt gãy Rồng kéo dài theo hướng Đông Bắc nối liền với địa lũy Bạch Hổ và cấu tạo khối vòm Rạng Đông

Đới nâng Núi Đôi – Tam Bảo – Bà Đen: kéo dài theo hướng Đông – Tây

Các đới nâng độ lập tương đối: Ba Vì, Vừng Đông, Sư Tử Vàng – Sư Tử Đen, Ruby

+ Các đới trũng:

Đới trũng Tây Bạch Hổ: nằm giữa đới nâng trung tâm và đơn nghiêng Tây Bắc

Đới trũng Đông Rồng – Bạch Hổ: là trũng sâu nhất (bề dày trầm tích Kainozoi đạt tới 7000 – 8000m) và có trục lún chìm theo hướng Đông Bắc – Tây Nam

I.1.4.2 Hoạt động đứt gãy:có 2 hướng đứt gãy chính:

+ Hướng Đông Bắc – Tây Nam: song song với trục bồn, các đứt gãy nối thành hướng này hầu như phủ lên hầu hết rìa bồn trũng và gần trung tâm bồn

+ Hướng Tây Bắc – Đông Nam: có thể quan sát ở phía tây, Tây Bắc và Đông Nam bồn

I.1.4 3 Lịch sử phát triển địa chất:

Bồn trũng Cửu Long là bồn kiểu rift nội lục điển hình, căng giãn theo cơ chế sau cung (rollback velocity) do thúc trồi của địa khối Kontum trong Eocen muộn cho đến cuối Miocen sớm Ở bồn này có hai giai đoạn căng giãn, giai đoạn căng giãn thứ nhất vào Eocen (?)- Oligocen sớm và có thể coi giai đoạn này ứng với tuổi hình thành bồn, đây là giai đoạn tạo ra các trũng nhỏ hẹp và cục bộ có hướng Tây Bắc-Đông Nam và Đông- Tây chủ yếu ở phần phía Tây bồn được lấp đầy bởi các trầm tích

aluvi, gặp ở một số giếng khoan trên đất liền cũng như ngoài thềm lục địa (tập F, E1), có thành phần thạch học rất khác nhau, khó xác định tuổi Giai đoạn căng giãn hai vào Oligocen muộn- Miocen sớm chủ yếu hướng Đông Bắc-Tây Nam, đây là giai đoạn căng giãn mở rộng tạo thành một bồn trầm tích có ranh giới bốn phía, ít chịu ảnh hưởng của biển, như là một hồ lớn, trầm tích có nhiều sét ở trung tâm các trũng sâu và thô dần về phía các đới cao và ven bờ Từ Miocen giữa đến nay là giai đoạn sụt lún nhiệt bình ổn, chịu nhiều ảnh hưởng của môi trường biển Về cấu trúc có các dải cấu trúc móng nâng và sụt xen kẽ nhau, các tầng trầm tích có thế nằm kề áp (onlap) và phủ chồng lên các cấu trúc móng nâng cao Về phía Tây, các dải cấu trúc móng nâng có hướng Đông -Tây, từ trung tâm về phía Đông các dải cấu trúc móng nâng có hướng Đông Bắc –Tây Nam Nằm onlap trên móng chủ yếu là các trầm tích aluvi và đầm hồ của tập địa chấn E, còn nằm phủ chồng lên các khối móng cao là các trầm tích đầm hồ của tập địa chấn D hay các trầm tích trẻ hơn nữa Vào cuối Oligocen, phần phía Bắc bồn bị nén ép và gây nên nghịch đảo địa phương cùng với một số cấu tạo lồi hình hoa Cũng ở phần phía Bắc bồn, hoạt động núi lửa xảy ra mạnh mẽ trong Miocene sớm và có phân bố rộng

Qúa trình phát triển của bồn:

Thời kỳ trước tạo rift :

Đây là thời kỳ hình thành đá móng trước Đệ Tam

Từ Jura muộn đến Paleocene là thành tạo đai magma mà ngày nay lộ ra ở thềm lục địa Nam Việt Nam và nằm dưới các trầm tích Kainozoi ở bồn Cửu Long và Nam Côn Sơn Các đá magma chủ yếu là diorite, granodiorit của phức hệ Định Quán với thành phần vôi kiềm, granite giàu kiềm của phức hệ Đèo Cả và Cà Ná và các đá đai mạch, phun trào Rhyolite, andesite đi cùng Có số ít các dạng đá cổ hơn cũng có mặt trong khu vực này và trong móng

Do quá trình va mảng Ấn – Úc vào mảng Âu – Á và hình thành đới hút chìm

dọc cung Sunda(50 – 43.5 triệu năm) Các thành tạo đá xâm nhập, phun trào Mesozoi muộn – Kainozoi sớm và trầm tích cổ trước đó đã trải qua thời kỳ dài bóc mòn, giập vỡ, căng giãn theo hướng Tây Bắc – Đông Nam Đây là giai đoạn san bằng địa hình trước khi hình thành bồn trũng

Thời kỳ đồng tạo rift (Eocen – Oligocen) :

Các khối đứt gãy và các trũng trong bồn Cửu Long được tạo nên bởi các hoạt động đứt gãy từ Eocen tới Oligocen có liên quan đến quá trình tách giãn Có nhiều đứt gãy định hướng theo phương Đông – Tây, Bắc – Nam, và Đông Bắc – Tây Nam Các đứt gãy chính điển hình là các đứt gãy thuận trườn thoải cắm về Đông Nam Do kết quả của các chuyển động theo các đứt gãy chính này, các khối cánh treo đã bị phá huỷ mạnh mẽ và xoay khối với nhau Quá trình này đã tạo ra nhiều bán địa hào

bị lấp đầy bằng các trầm tích tuổi Eocen – Oligocen sớm Quá trình tách giãn tiếp tục phát triển làm cho bể lún chìm sâu hơn và tạo nên hồ sâu trong đó đã tích tụ các tầng trầm tích sét hồ rộng lớn Ở vùng trung tâm bồn, nơi có các tầng sét hồ dày , mặt các đứt gãy trở nên cong hơn và kéo xoay các trầm tích Oligocen Sự kết thúc hoạt động của phần lớn các đứt gãy và bất chỉnh hợp ở nóc trầm tích Oligocen đã đánh dấu sự kết thúc thời kỳ đồng tạo rift Trầm tích Eocen – Oligocen trong các trũng chính có thể đạt đến 5000m

Thời kỳ sau tạo rift (Miocen sớm – hiện tại) :

Quá trình tách giãn kết thúc và quá trình nguội lạnh diễn ra tiếp theo Các hoạt động đứt gãy yêu vẫn còn xảy ra Các trầm tích Miocen hạ đã phủ chờm lên địa hình Oligocen Hoạt động biển tiến đã tác động lên phần Đông Bắc bồn, trong khi đó ở phần Tây bồn vẫn ở điều kiện lòng sông và châu thổ Tầng đá núi lửa dày và phân bố rộng trong Miocen dưới ở phần Đông phụ Bắc bồn có lẽ liên quan đến sự kết thúc tách giãn đáy biển ở Biển Đông Vào cuối Miocene sớm trên phần lớn diện tích bồn Cửu Long, nóc trầm tích Miocen hạ, hệ tầng Bạch Hổ được đánh dấu bằng biến cố

chìm sâu bồn với sự thành tạo tầng sét biển chứa Rotalia rộng khắp và tạo nên tầng đánh dấu địa tầng và tầng chắn khu vực cho toàn bồn Vào Miocen giữa, môi trường biển ảnh hưởng lên Cửu Long ít hơn, vào thời gian này, môi trường lòng sông tái thiết lập ở phần Tây Nam bồn, ở phần Đông Bắc bồn các trầm tích được tích tụ trong điều kiện ven bờ Các trầm tích hạt thô được tích tụ ở môi trường ven bờ ở phần Nam và ở môi trường biển nông ở phần Đông Bắc bồn

Mặt cắt địa chất của bồn Cửu Long

I.2.BỒN TRŨNG NAM CÔN SƠN:

I.2.1 Vị trí địa lý

Bồn trũng Nam Côn Sơn có diện tích khoảng 90,000km2, nằm về phía Đông Nam thềm lục địa Nam Việt Nam, kéo dài từ 70 đến 100 vĩ độ Bắc và từ 1080 đến 1100

kinh độ Đông Bồn trũng nằm ở vị trí giao nhau của hai hệ thống kiến tạo chính, hoạt động theo cơ chế tách giãn Biển Đông Phía Bắc bồn trũng ngăn cách với bồn trũng Cửu Long bởi đới nâng Côn Sơn, phía Tây Nam ngăn cách với Vịnh Thái Lan bởi khối nâng Khorat, phía Nam ngăn cách với bồn trũng Malaysia bởi vòng cung Natuna Riêng về phía Đông, bồn trũng còn tiếp tục kéo dài ra vùng nước sâu với sự phát triển mạnh mẽ của các thành tạo đá vôi và được giới hạn bởi dãy nâng ngầm Tư Chính – Vũng Mây

Vị trí địa lý bồn Nam Cơn Sơn

I.2.2 Lịch sử nghiên cứu, tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí:

Lịch sử tìm kiếm thăm dò và khai thác dầu khí bồn trũng Nam Côn Sơn gắn liền với lịch sử tìm kiếm thăm dò, khai thác dầu khí của thềm lục địa Nam Việt Nam Căn cứ vào tính chất, đặc điểm, quy mô, mốc lịch sử và kết quả thăm dò, lịch sử tìm kiếm thăm dò và khai thác dầu khí bồn trũng Nam Côn Sơn được chia làm 3 giai đoạn sau:

• Giai đoạn trước năm 1975

• Giai đoạn 1976 – 1980

• Giai đoạn 1980 – nay

I.2.2.1 Giai đoạn trước năm 1975:

Từ 1975 trở về trước, công tác khảo sát khu vực và tìm kiếm dầu khí được nhiều công ty, nhà thầu triển khai trên toàn thềm lục địa phía Nam nói chung và bồn trũng Nam Côn Sơn nói riêng Các hoạt động này do các công ty thăm dò Mỹ và Anh thực hiện như: Mandrell, Mobil Kaiyo, Pecten, Esso, Union Texas, Sun Marathon, Sunning Dale Các nhà thầu đã thu nổ hàng nghìn km địa chấn 2D với mạng lưới tuyến 4x4 km và 8x8 km

Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu đạt được cuối 1974 đầu 1975, công ty Pecten và Mobil đã tiến hành khoan 5 giếng ở các lô và trên các cấu tạo khác nhau (Mía-1X, ĐH-1X, Hồng-1X, Dừa-1X và Dừa-2X), trong đó giếng Dừa-1X đã phát hiện dầu

I.2.2.2 Giai đoạn 1976-1980:

Sau ngày miền Nam hoàn toàn giải phóng, tháng 11/1975 Tổng cục dầu khí (tiền thân của Petrovietnam ngày nay) quyết định thành lập công ty dầu khí Nam Việt Nam Công ty đã tiến hành đánh giá lại triển vọng dầu khí thềm lục địa Nam Việt Nam nói chung và từng lô nói riêng Các công ty AGIP và BOW VALLEY đã hợp đồng khảo sát tỉ mỉ 14859 km địa chấn 2D mạng lưới đến 2x2 km và khoan thêm 8 giếng khoan (04A-1X, 04B-1X, 12A-1X, 12B-1X, 12C-1X, 28A-1X và 29A-1X)

I.2.2.3 Giai đoạn từ 1980 -nay :

Xí nghiệp liên doanh dầu khí “Vietsovpetro” (1981) Công tác địa chất – địa vật lý chủ yếu được đầu tư vào bồn trũng Cửu Long, còn đối với bồn trũng Nam Côn Sơn chỉ có một số diện tích nhất định được nghiên cứu chi tiết, trong đó có khu vực cấu tạo Đại Hùng (VSP đã tiến hành khoan 3 giếng)

Sau khi Nhà nước ban hành luật đầu tư nước ngoài, 20 nhà thầu đã ký các hợp đồng triển khai công tác tìm kiếm thăm dò ở bồn trũng Nam Côn Sơn Các nhà thầu đã tiến hành khảo sát 54779 km địa chấn 2D và 5399 km2 địa chấn 3D, đã khoan 62 giếng khoan thăm dò và khai thác Mỏ Đại Hùng đã được đưa vào khai thác từ 1994, mỏ khí Lan Tây vào năm 2002 và các mỏ khí Rồng Đôi, Rồng Đôi Tây, Hải Thạch cũng chuẩn bị đưa vào khai thác

Thông qua hàng loạt những công trình nghiên cứu trên đã thu về những kết quả đầy triển vọng: hàng loạt những phát hiện dầu khí đã được tìm thấy ở các lô 04-3, 05-2, 11-2, 12-E, 04-1, 05-1, 05-3, 06 và 11-1

Vào năm 1992, hai mỏ khí Lan Tây và Lan Đỏ được phát hiện - kết quả của sự hợp tác giữa BP, ONGC và Statoil trong giai đoạn này Đây là hai mỏ khí tự nhiên đầu tiên được phát hiện ở Việt Nam, có trữ lượng khoảng 58 tỷ m3 khí Bên cạnh đó cũng có phát hiện khí khác tại các mỏ Hải Thạch, Mộc Tinh, Kim Cương Tây thuộc các lô 05-2, 05-3 và 06-1

Cuối năm 2000, dự án khí Nam Côn Sơn chính thức được cấp giấy phép của Chính Phủ cho công ty BP và các đối tác Tháng 11 năm 2002, dự án này đã được xây dựng hoàn thành và đi vào hoạt động Tính đến tháng 8 năm 2004, sau 1.5 năm

đi vào hoạt động, lô khí 06-1 và đường ống Nam Côn Sơn đã đạt mức cung cấp 2 tỷ

m3 khí thương phẩm

CONOCO 133 & 134 CONOCO (70%), PVEP (30%)

VAMEX 07 & 08/97 VAMEX (100%)

CSJOC 010 & 11-1 PIDC (40%), PETRONAS O (30%), PERTAMINA (30%), CSJOC (0%)

KNOC 11-2 KNOC (57.5%), DAESUNG (6.5%), DAEWOO (6.5%), SAMWHAN (6.5%), HYUNDAI (6.5%), LGI (6.5%)

SAMEDAN 12E & 12W SAMEDAN (76.92%), DELEK (23.08%)

PETROVIET 05-1a PETROVIET (100%)

BP 06-1 ONGC VDS (45%), BP (35%), PVEP (20%)

BP 05-2

BP (75.9%), PVEP (24.1%)

BP 05-3 CONOCO (50%), BP (50%)

Vị trí các cơng ty thăm dị

I.2.3.Đặc đểm địa tầng:

Đá móng trước Đệ Tam: gồm:

Granit: được ghi nhận trong các lỗ khoan thuộc các lô 10, 12, 19, 20, 29

Granodiorit: gồm Granodiorit Horblend – Biotit và Granodiorit Biotit là thành phần chính cấu tạo nên móng mỏ Đại Hùng

Diorit: phân bố ở các giếng khoan 28 – A – 1X và 9A – 1X

Ngoài ra còn gặp các đá biến chất ở các giếng thuộc lô 01, 06, 10, 11 – 1, 11 – 2, 12 – E, 12 – W, 20, 21

Tuổi các thành tạo này có thể ở Jura muộn – Kreta

Các thành tạo Đệ Tam:

Hệ Paleogen – Thống Oligocen – Hệ tầng Cau:

Trầm tích Oligocen gồm các lớp dày cát kết, sạn cuội kết xen lẫn sét bột kết, thỉnh thoảng lại bắt gặp vài lớp than mỏng Bề dày thay đổi từ 100 – 6000m

Cát kết chiếm chủ yếu, độ chọn lọc kém đến trung bình Sạn, cuội kết phân bố ở đáy phân vị

Trầm tích hệ tầng Cau rất nghèo hóa đá, chỉ gặp các bào tử phấn như: Florschuetzia trilobata, Verrutricolporites pachydermus

Hệ Neogen:

Thống Miocen sớm – Hệ tầng Dừa:

Trầm tích hệ tầng Dừa chủ yếu là cát kết, sét kết, bột kết xen lẫn nhau, thỉnh thoảng bắt gặp 1 ít lớp than và đá carbonat mỏng

Cát kết có cấu tạo khối, hạt mịn đến trung

Thống Miocen giữa – Hệ tầng Thông – Mãng Cầu:

Phần trên của hệ tầng Thông – Mãng Cầu được đặc trưng bởi 1 đợt biển tiến( được cứng minh bởi sự phát triển của tập foram lớn tướng carbonat xa bờ

Trầm tích của hệ Thông – Mãng Cầu có thể chia 2 phần chính:

- Phần trên là cát kết hạt trung xen lẫn sét kết

- Phần dưới chủ yếu là các lớp đá dày carbonat xen lẫn cát bột kết

Trong trầm tích Thông – Mãng Cầu , tảo carbonat và foram gặp rất phong phú, đa dạng

Thống Miocen muộn – Hệ tầng Nam Côn Sơn:

Trầm tích Nam Côn Sơn nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầng Mãng Cầu

Hệ tầng này bao gồm cát kết xen lẫn bột kết, cát bột kết, thỉnh thoảng lại xuất hiện 1

ít lớp đá vôi mỏng

Thống Pliocen – Hệ tầng Biển Đông:

Trầm tích Pliocene gồm cát kết và bột kết xen lẫn sét kết chứa glauconit và hóa thạch biển

Cột địa tầng bồn trũng Nam Côn Sơn